一种基于信干噪比的小区基站范围扩展及基站选择方法_2

文档序号:9649395阅读:来源:国知局

[0034]Avgbi。,=SdB为偏置值取bias= 6时的平均用户吞吐量,
[00对E卿ebmw=m,bmm=n为bmax取m、b mm取n时的边缘用户吞吐量,
[0036] Edgebias=SdB为偏置值取bias= 6时的边缘用户吞吐量;
[0037]S0503,根据步骤S0502得到的所有化r^gOn,n)和化;Tcdge(m,n)计算值,利用下式 确定最佳bmax、bmi。取值组合{m,n}:
[0039] 所述的偏置值变化间隔Abias按下式取值:
[0041] 其中,化。dB、化SdB、化2MB分别为偏置值为0地、6地、20地时平均用户吞吐量, min帅。dB,化日dB)为化。dB与化日dB的较小值,min帅日dB,ThzcidB)为化日dB与化2(MB的较小值。
[0042] 所述的步骤S06中,用户U选择基站的过程具体包括W下步骤: W43] S0601,比较来自宏基站的S!N巧和来自微微基站的SINR信号最大值 max间),若S!NR:;<max(S!NR:'.i-.-I),则将来自各微微基站的RSRPi。添加较大偏置值bm。、后,与来自宏基站的RSRPjj比较,找出最大值,用户U与拥有最大值的基站相连接;若 SINR;'??.m化巧INR:;,.|),则进入步骤S0602 ; W44] S0602,比较max(SINI^w)与SINR口 限值SINRth,若Hiax(SINRJ^w)SsSINRth,则 将来自各微微基站的RSRPi"添加较小偏置值bmi。后,与来自宏基站的RSRP1"比较,找出最大 值,用户U与拥有最大值的基站建立连接;否则用户U与宏基站建立连接。
[0045] 所述的SINR口限值SINRth计算方法为:
[0046]
[0047] 其中,用户U来自宏基站与来自微微基站的信干噪比最大值为Max(SINRIM, Max@INRU^。,为W各用户处信干噪比最大fl'l'.Max偉^[^\:为横坐标做出的累积概率分 布曲线中,对应累积概率最接近5%的Max罔NRi' ::
[0048] PDCCHSINR(PhysicalDownlinkControlChannelSINR)为物理下行控制信道信 干噪比,3GPP36. 101中定义PDCCH信道解调口限为PDCCHSINR〉-1.6地。
[0049] 与现有技术相比,本发明具有W下优点:
[0050] (1)本发明提出了一种新的用户对小区基站的选择机制,根据异构网络特性,W及 用户对通信网络服务质量的需求,将用户服务质量中信号干扰噪声比SINR因素考虑到小 区基站选择当中,与参考信号接收功率RSRP联合参与偏置值的设定,根据来自宏基站和微 微基站的SINR比较结果,引入较大偏置值与较小偏置值,扩大微微基站的范围,使用户对 基站的选择更具灵活性,更大程度缓解宏基站通信压力。
[0051] (2)信干噪比口限值作为其中小区基站选择过程中的一个判决值,保证了用户最 低信干噪比。
[0052] (3)较大偏置值与较小偏置值的选值,考虑了边缘用户吞吐量低与部分用户吞吐 量高、信干噪比低的问题,与传统的标准偏置值相比,提高了用户平均吞吐量。
[0053] (4)宏基站天线扇区采用多扇区结构,采用多方向定向天线的多扇区结构相对于 使用全向天线可增强覆盖范围与增加业务量,尤其适用于业务量较大的城区。
[0054] (5)本发明小区基站扩展与基站选择方法为下一代无线通信实现更灵活的卸载宏 基站通信压力、更高的用户平均吞吐量、更高的下行链路用户信干噪比,提供了坚实的技术 基础。
【附图说明】
[0055] 图1为本实施例异构网络中某扇区中微微小区分布示意图;
[0056] 图2为本实施例方法流程图。
【具体实施方式】
[0057] 下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例W本发明技术方案 为前提进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,但本发明的保护范围不限于 下述的实施例。 阳05引 实施例
[0059] 如图1所示为宏基站-微微基站异构网络模型,宏基站为3扇区天线结构,考虑到 宏小区边缘用户特性,根据3GPPRelease11将微微基站设置于距离宏基站0.6倍宏小区 半径处,用户随机地均匀分布于扇区内。W-个扇区为一个区域,分区域进行小区范围扩展 和用户连接的基站选择。本实施例中,所考虑的扇区微微基站数量M= 4,用户数量N= 10。 使用3扇区天线,可W在水平面上形成360度的全覆盖,满足很好的覆盖与话务吸收,同时 对扇区的重叠和覆盖控制达到最理想,并且方便W后根据实际网络需求实施小区分裂增加 扇区。
[0060] 也可使用6扇区天线规划,通过增加扇区的方式,消除扇区夹角区域覆盖较弱的 问题,但是6扇区每副定向天线覆盖的60°扇形区域实际覆盖时方向角会略大,扇区间形 成重叠区域,由此所产生干扰比较多。
[0061] 如图2所示,一种基于信干噪比的小区基站范围扩展及基站选择方法,其特征在 于,包括W下步骤:
[0062] S01,建立宏基站-微微基站异构网络模型,该网络模型中,宏基站天线的扇区个 数为3。
[0063]S02,初始化k值,令k= 1,即准备进行第1个扇区的范围扩展及基站选择。
[0064]S03,第k个扇区中的所有用户通过上行链路分别向宏基站及第k个扇区中的微 微基站反馈RSRP(参考信号接收功率,ReferenceSi即alReceived化wer)数据,其中,用 户U向基站i反馈的数据为RSRPA第k个扇区中微微基站个数为M,用户个数为N,i为基 站编号,宏基站编号为1,1《i《M+1,1《U《N。
[00化]S04,宏基站与第k个扇区中的微微基站根据所有用户反馈的RSRP数据,计算每 个用户归属于不同基站时的SINR(信号干扰噪声比,Si即altoInte;rferenceandNoise Ratio)数据:
W側其中,RSRPi"为第U个用户向第i个基站反馈的数据,Pi为基站i发射信号的功率, Gsect。为扇区天线增益,L path为传播损耗,L pene为建筑物穿透损耗,L human为人体损耗,L cable为 线缆损失,Lghad?为阴影衰落,G 为终端天线增益。SiNRjU为第U个用户归属于基站i 时的SINR,N。为环境噪声。
[0069] S05,为第k个扇区中的微微基站设定备选偏置值,包括较大偏置值bm。、和较小偏 置值bmm,〇地化1。化。,《20地,较大偏置值bmJ馬足6地《b 20地,较小偏置值bmJ馬 足0地《bmi"<6地。较大偏置值与较小偏置值的选值,考虑了小区边缘用户吞吐量低与部分 用户吞吐量高、信干噪比低的问题,与传统的标准偏置值相比,提高了用户平均吞吐量。
[0070] 本步骤中,较大偏置值bm。、和较小偏置值bmi。的选值包括W下步骤: 阳071]S0501,分别为bm。x、bml。设定备选值集合Sl、S2,其中Sl={6地+Abias, 6地巧Abias,…,20地},S2= {0地,0地+Abias,…,6地-AbiasKAbias为偏置值变化 间隔,单位为地;
[0072] 其中,偏置值变化间隔Abias按下式取值:
阳074] 其中,化。dB、化SdB、化2MB分别为偏置值为0地、6地、20地时平均用户吞吐量, min帅。dB,化日dB)为化。dB与化日dB的较小值,min帅日dB,ThzcidB)为化日dB与化2(MB的较小值; 阳0巧]S〇5〇2,令bmax=m,bmin=n,mGSl,nGS2,利用下式计算bmax、bmin在所有取值排列 组合下的用户平均吞吐量提高百分比化rwg(m,n)和边缘用户吞吐量提高百分比化rcdge(m, n)的计算值:
阳07引其中,Avgbmg、-mbm,。-。为bmax取m、bmin取n时的平均用户吞吐量,
[0079]Avgbi。,=SdB为偏置值取bias= 6时的平均用户吞吐量,
[0080] E姆为bmax取m、bmin取n时的边缘用户吞吐量, 阳0川 Edgebias=SdB为偏置值取bias= 6时的边缘用户吞吐量;
:的大小均通过信号收发 实验获得。
[0083] S0503,根据步骤S0502得到的所有化r^gOn,n)和Pe;Tcdge(m,n)计算值,利用下式 确定最佳bmax、bmi。取值组合{m,n}:
[00化]S06,第k个扇区中的用户U通过比较来自宏基站的信号客附巧、来自微微基站的SiNR^i最大值,W及在基站内部设置的SINR口限值SINRth的大小,选择备选偏置值中的一 个添加至来自各微微基站的RSRPA然后与一个基站建立连接;
[0086] 第k个扇区中所有用户选择基站W后,若Kn,则令k值加1,并返回步骤S03,进行 下一个扇区的基站
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